微纤维上微小物体平面旋转的光诱导( 四 )


为了巩固上述论点 , 有助于测量吸收光功率的空间分布 。 原则上 , 这可以通过使用扫描近场光学显微镜(SNOM)实现 。 我们期望 , 在未来 , 可以进行此类近场测量 , 以进一步加强我们对平面内旋转的理解 。

a一种基于ADC和TM型HPWG辅助的超小型化PBS ;b基于MMI和TM型HPWG的极小PBS ;c基于ADC的超紧凑型PBS , 配合TE型HPWG 。
5.2平面内旋转和螺旋运动
众所周知 , 平面内旋转必然要求微孔板的翼不对称性和吸收光功率的梯度(非均匀)分布 。 另一方面 , 螺旋运动是由机翼不对称性(用于方位平移)和板的表面曲率(用于轴向平移)实现的 。 然而 , 决定面内旋转或螺旋运动具体发生的基本条件仍不清楚 。 具体来说 , 随着接触线的长度由于微孔板表面曲率的增加而减小 , 平面内旋转可以逐渐转变为螺旋运动 。 在平面内旋转和螺旋运动之间 , 对它们的混合运动进行了数值观察 , 这定性地解释了图4中的实验观察结果 。
6结论
在这篇文章中 , 我们演示了脉冲光在微纤维上诱导金板的平面内旋转 。 平面内旋转由热激发弹性波驱动 。 我们发现 , 1)平板两翼的不对称性和2)吸收光功率沿接触线的梯度分布是导致平面内旋转的两个基本因素 。
我们强调 , 在固体界面上工作的光致微致动器的技术水平仍处于基础研究水平 。 现有文献中的研究主要集中于阐明驱动方案和揭示潜在的物理机制 。 在这方面 , 将实验演示与平面内旋转的理论解释相结合 , 为证明弹性波在非液体环境中驱动微小物体的潜力提供了一个新的案例 。
在目前的系统中 , 随着板的两翼变得对称 , 平面内旋转逐渐减弱 。 这可防止板材连续旋转 。 然而 , 通过使用多种超细纤维并将其像车轮辐条一样排列 , 我们提出了一种实现连续旋转的可能设计 。 在这种设计中 , 通过将激光脉冲传输到多个微纤维中适当的微纤维中 , 始终可以确保板材两翼的不对称性 。
设想 , 该文的发现可以在几个方面激发新的应用 。 首先 , 检测面内旋转可以提供一种方便的方法来推断吸收光功率的分布 。 其次 , 通过设计吸收光功率的空间剖面 , 原则上可以控制平面内运动的特定轨迹 。 通过精确控制波导上的镀金板的位置 , 可以进一步用于调制集成光学电路 , 从而影响附近波导之间的耦合 。
来源:Light-Induced In-Plane Rotation of Microobjects on Microfibers Laser Photonics Reviews doi.org/10.1002/lpor.202100561
【微纤维上微小物体平面旋转的光诱导】参考文献:B. P. Nadappuram P. Cadinu A. Barik A. J. Ainscough M. J. Devine M. Kang J. Gonzalez-Garcia J. T. Kittler K. R. Willison R. Vilar P. Actis B. Wojciak-Stothard S. H. Oh A. P. Ivanov J. B. Edel Nat. Nanotechnol. 2019 14 80.

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